Бактерии регулярно обмениваются друг с другом генетическим материалом. Этот процесс, известный как горизонтальный перенос генов, сильно осложняет борьбу с устойчивыми к антибиотикам штаммами. Даже уничтожив колонию резистентных бактерий, нельзя гарантировать, что их гены не распространятся дальше.

Особенно остро эта проблема стоит на станциях очистки сточных вод. Бактерий здесь убивают хлорированием, однако некоторые штаммы устойчивы к этой процедуре. Даже погибая, они выделяют фрагменты РНК, которые могут передаться другим бактериям. Те, в свою очередь, становятся резервуаром лекарственной устойчивости.

В поисках решения этой проблемы специалисты из Университета Райса проанализировали распространение защищающего от антибиотиков гена NDM1 на очистной станции в китайском городе Тяньцзинь. Это позволило им придумать методику улавливания свободно циркулирующей в сточных водах ДНК.

В основе разработки, о которой рассказывает New Atlas, лежит использование нанолиста из нитрида углерода. На его поверхности расположены отверстия-ловушки, предназначенные для захвата определенных фрагментов ДНК. После того, как лист заполняется, генетический материал можно разрушить с помощью ультрафиолетового излучения.

По словам авторов, использование ловушек повысило эффективность улавливания свободной ДНК в 37 раз. В ходе дальнейших экспериментов исследователи намерены дополнительно усовершенствовать технологию.

Поиск новых антибиотиков взамен тем, к которым у бактерий уже выработался иммунитет, — непростая задача. К счастью, сегодня для ее решения можно использовать искусственный интеллект. Например, разработанный в США алгоритм смог открыть новый мощный антибиотик всего за несколько часов работы.